Från sinne till fråga: finns det något en 3-d skrivare inte kan göra?

Om du aldrig har hört talas om tillsatsstillverkning, finns det en bättre chans att du har hört den mer samtaliga termen för samma sak: 3D-utskrift. Vad många fortfarande inte inser är att det finns mycket mer med den relativt nya tekniken än vad fotgängare använder som att göra nyckelkedjor och kitsch. Eftersom konceptet snabbt utvecklas i både fabriker och källare, gör människor nu saker som mögel för rörliga delar och verktyg, medicinsk utrustning och alla möjliga andra föremål. Varje dag skakar konceptet alltmer upp branschen som vi känner till. Så låt oss ta en titt på 3D-utskrift - och vad dessa allt mer tillgängliga enheter används för att göra.

Så fungerar 3D-utskrift

Konceptet som oftast kallas 3D-utskrift fick namnet additive tillverkning eftersom det är en unik tillverkningsprocess som innebär att skapa ett fast föremål, där material läggs till snarare än tas bort. Traditionell tillverkning av ett enstaka fast föremål involverar vanligtvis borttagning av material; tänk att snida trä, binda plast eller arkivera och svetsa metaller i former. I 3D-utskriftsprocessen för tillsatsstillverkning, en digital fil som skapats med ett CAD-program på en dator överför instruktioner till en stationär enhet - "skrivaren" - som lägger till enskilda materiallager på ett mycket exakt och exakt sätt för att producera en tredimensionell kopia av den digitala filen. Att skriva ut en artikel tar ofta mellan 20 och 40 minuter, men det kan ta så länge som 24 timmar. Så för vissa föremål kanske du vill skriva ut dig en popcornbehållare, vilket är exakt den typ saker de flesta 3D-skrivare kan göra.

Hur utskrift gick 3-D

Som en tillväxtteknologi är tillsatsstillverkning bara "framträdande" i den meningen att den kommer in på scenen mycket starkt på sent. Men konceptet och tekniken har faktiskt funnits i 30 år. Det är ungefär som tekniken för surfplattor och smartphones, som funnits länge innan dessa enheter blev allestädes närvarande i de flesta amerikanska hem. När allt kommer omkring tar det ofta tid för tekniken att utvecklas tillräckligt för att kunna säljas till konsumenterna - och att bli tillräckligt billigt för att ett brett spektrum av konsumenter har råd med det. Den nödvändiga tekniken för 3-D-skrivare - som de involverade lasrarna - kom helt enkelt inte till sin egen förrän på 2000-talet, då öppna källkodsprojekt och andra initiativ hjälpte till att vidareutveckla tekniken.

Vem använder 3D-skrivare?

Det som gör 3D-utskrift så spännande är att åtminstone i teorin kan denna typ av tillverkning användas för att göra nästan vad som helst - inklusive fungerande mänskliga organ. Det har använts - mestadels experimentellt - inom fordons-, flyg-, tillverknings-, medicinska och gör-det-själv-industrin. Stora tillverkare använder till exempel 3D-utskrift av olika kostnads- och tidsbesparande skäl.

"Marknadsavdelningar är kunden. De köper dessa skrivare av flera skäl. Ofta kan en kund inte visualisera hur en färdig produkt kommer att se ut. Det är oerhört bra för dem att kunna hålla en prototyp i sina händer, " sa Scott Cleveland från Impac Systems, en 3D-återförsäljare av skrivare.

Detta är meningsfullt när man överväger enkelheten och besparingarna med att designa en prototyp i plast snarare än vad mer kostsamma material slutprodukten faktiskt kan vara gjord av. Vissa företag använder också denna tillverkningsteknologi på grund av ren fysisk praktik.

"De produkter som erbjuds av olje- och gasföretag tenderar att vara extremt stora. Om de skulle ta den färdiga produkten till en mässa är det alldeles för tungt, " sa Cleveland. "I dag skrivs många av nedskalade prototyper som de enkelt kan visa på ett bord."

Men världen med 3D-tryckning i hemmet har vuxit snabbare än ett barns LEGO-slott, som förresten är något som många människor nu skriver ut för sina barn. Bra, gamla Web 2.0 Crowdsourcing ansvarar till stor del för tillväxten av 3D-utskrift. Det finns många webbplatser där människor säljer sina egna tillverkade produkter, ritningar av dessa produkter, eller de delar helt enkelt ritningarna på en öppen källkod. Shapeways.com och Thingiverse.com är två så populära webbplatser. (om Crowdsourcing i Crowdsourcing: Vad det är, varför det fungerar och varför det inte går bort.)

Oh, The Crazy Things People Print

Hela konceptet med 3D-utskrift är utan tvekan del av en bredare trend i den växande gör-det-själv-rörelsen, som har pågått i källare och verkstäder i årtionden. Medan yrkesverksamma använder 3D-teknik för industriell design, arkitektur, teknik med mera, kan hinder för människor att producera hemmagjorda produkter som hobbyister vara så låga som $ 400 för vissa skrivare. Det handlar om priset på en anständig mountainbike. Dessutom, om du går med skrivaren, kan du kanske bara skriva ut delarna för att bygga din egen mountainbike.

Även om mellanmarknaden för 3-D-skrivare är cirka 2 000 $, sätter detta fortfarande dessa enheter inom räckhåll för en hobbydesigner, som den populära säljande MarkerBot Replicator 2, som visas nedan.

Dessutom kommer data- och ingenjörsfolk att sakna metoder och terminologier att krossa på när de kastar sig in i 3D-inlärningskurvan för design; termer som "reduktion av polygonantal" och "ABS-plast" och "PLA-plast" är normen.

Makerbot Replicator 2, Makerbot.com

Kreativiteten i designen för 3D-skrivare verkar inte känna några gränser, från hemlagade spelstycken och iPhone-fodral till, ja, muttrar och bultar (bokstavligen). Här är några fantastiska exempel.

Gör dina egna glasögon med en design för dessa Marcello Specs, Vertdesign.com.au

Lek med dessa 1 600 $, 17x17x17 Rubiks kub från helvetet, Shapeways.com

När jag bläddrade i de virtuella gångarna på dessa 3-D delningssidor för ritningar, kunde jag inte låta bli att le på de många nyckfulla artiklarna som människor tydligt inte gjorde för massorna utan för sig själva. Gilla denna Super Mario Mobius Strip:

Super Mario Mobius Strip, Shapeways.com

Och här är ytterligare en sak som folk börjar göra hemma: sexleksaker. Tom Nardone, grundare av MakerLove.com, en gratis webbplats som erbjuder design för hemlagad sexleksaker, förklarade integritetsfördelarna med hemproduktion av artiklar som många tycker är pinsamma att köpa.

3D-kontroversiell utskrift

Men med alla de måttliga saker som människor trycker upp hemma, finns det också kontroverser kring 3D-utskrift, eftersom inte alla skriver ut ofarliga sexleksaker och glasögon i höften. För det första gör många hobbyister ritningar - och faktiska utskrifter - av produkter som är patenterade, vilket kränker patentägarens rättigheter. En snabb sökning på många torrentwebbplatser kända för underjordisk och ibland snygg filhandel avslöjar ett växande antal delade mönster för patenterade föremål. Överträdelserna kommer sannolikt inte att lättas upp när som helst snart, särskilt nu när skanning av objekt med CT-skanningsappar har gjort det så enkelt att omedelbart översätta 3D-objekt till en digital fil.

Men det som är ännu mer kontroversiellt - särskilt när USA kämpar med lagstiftning om vapenkontroll - är förmågan att skriva ut fullt fungerande skjutvapen av plast. Av de flesta konton är kvaliteten på dessa skjutvapen tveksam, men de har problem om lagstiftare beslutar att genomföra lagstiftning för att öka vapenkontrollen i den meningen att det finns mycket lite som kan göras för att förhindra spridning av hemtryckta vapen.

Framtiden för 3-D

När människor utvecklar nya produkter för 3D-skrivare överallt, är det inte bara produkterna själva som förändrar saker och ting, utan de koncept som härstammar från praxis, till exempel Crowdsourcing, en förskjutning mot tillverkning av själv gör, och den rena kreativiteten i applikationerna som hobbyister och tillverkare kommer med. Det faktum att 3D-utskriftstekniken är väsentligen öppen och tillgänglig är både dess största fördel och en av de stora utmaningarna som den kommer att möta när det möter patentlagar och andra begränsningar - för att inte tala om tillverkningssektorns stora betydelse . Men även om det bara var otänkbart att skriva ut egna produkter istället för att köpa dem i butiken, blir det allt mer ett realistiskt alternativ. Som med alla banbrytande tekniker är resultaten säkert coola … och kanske lite komplicerade.